JPS5819680B2 - 新規な抗生物質及びその製造法 - Google Patents

新規な抗生物質及びその製造法

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JPS5819680B2
JPS5819680B2 JP53034972A JP3497278A JPS5819680B2 JP S5819680 B2 JPS5819680 B2 JP S5819680B2 JP 53034972 A JP53034972 A JP 53034972A JP 3497278 A JP3497278 A JP 3497278A JP S5819680 B2 JPS5819680 B2 JP S5819680B2
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溝口俊美
出牛武夫
森俊人
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Kowa Co Ltd
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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は抗生物質として有用な新規物質及びその製法に
関する。
本発明者らは、土壌微生物より各種菌株を分離し、それ
らが生産する抗生物質を探索した結果、兵庫県氷上郡山
南回の土壌から分離されたKC−7038株が、ダラム
陽性菌ならびにダラム陰性菌に対して抗菌力を示す新規
抗生物質を生産することを見い出し、さらにその培養液
より該物質を単離することに成勃した。
この抗生物質はその物理的、化学的及び生物学的性質が
、既知抗生物質のそれと異なることから新規物質である
ことが認められ、KA−7038物質と命名された。
KA−7038物質は、通常は分子式 C1□H35o5N5で示されるアミノ配糖体(KA−
7038I)を主とし、そのほか分子式 C13H2804N4で示されるアミノ配糖体(KA−
7038n)及び分子式C15H3□04N4で示され
るアミノ配糖体(KA−703811I)からなる混合
物として生産される。
本発明に用いられる菌は、KC−7038株(微工研菌
寄第4百88号)ならびにその変異株で、下記の菌学的
性質を有する。
各種培地上の性質は、特に指示しない限り27℃で21
日間培養し、常法に従い観察したものである。
また色の表示ハカラー・ハーモニー・マニュアル(コン
テイナー・コーポレイション・オブ・アメリカ)の分類
に従った。
■、形態学的性質 本菌株は、各種培地上で真性気菌糸を着生し、菌糸は単
純分枝し、短い螺旋状の胞子鎖を形成する。
螺旋は2〜3回巻いている。胞子のうの形成は観察され
ない。
胞子は楕円形ないし円筒形(0,5〜0.6μ×0.8
〜1.2μ)で、胞子鎖に20個ないしそれ以上形成さ
れる。
胞子鎖の表面はやや粗面状を呈するが、明確なこぶ状を
呈するには至らず平滑と認められる。
■、各種培地上の性状 ■、しよ糖・硝酸塩寒天培地 生育:貧弱、無色。
気菌糸:中程度、粉状、コバードブラウン(121i)
可溶性色素:なし。
2、クルコース・アスパラギン寒天培地 生育:中程度、クリーム(1−)ca)。
気菌糸:中程度、粉状、白色(a)ないしコバー。
ドブラウン(21i)。
3、グリセリン・アスパラギン寒天培地 生育:貧弱、無色。
気菌糸:貧弱、粉状、白色(a)。
可溶性色素:なし・ 4、殿粉・無機塩寒天培地 生育:良好、パール(3ba)。
気菌糸:良好、粉状、白色(a)ないしシルバーグレイ
(3fe)。
可溶性色素:なし。
5、チロシン寒天培地 生育:良好、アイポリ−(2db)。
気菌糸:中程度、粉状、白色(a)。
可溶性色素:なし。
6、栄養寒天培地 生育:良好、パフ(2fb)。
気菌糸:なし。
可溶性色素:なし。
7、イースト・麦芽寒天培地 生育:良好、ライトホウイード(2ea)。
気菌糸:貧弱、粉状、白色(a)。
可溶性色素:なし。
8、オートミール寒天培地 生育:中程度、無色。
気菌糸:良好、粉状、コバードブラウン(21i)。
可溶性色素:なし。
9、ペプトン・イースト・鉄寒天培地 生育:良好、クリーム(1−+ca)。
気菌糸:なし。
可溶性色素:わずかに黄色。
■、生理的性質 1、生育温度範囲:17〜37℃。
2、ゼラチンの液化:陽性。
3、殿粉の加水分解:陽性。
4、ミルクに対する作用:生育しない。
5、メラニン様色素の生成:陰性。
■、炭素源の資化性 プリドハム・ゴツトリーブ寒天培地上では、下記に示す
炭素源は利用しない。
L−アラビノース、D−キシロース、D−グルコース、
D−フラクトース、しよ糖、イノシトール、L−ラムノ
ース、ラフィノース、D−マンニット。
前記の培地から硫酸銅を除いた培地上ではD−キシロー
ス及びD−グルコースを利用する。
以上の諸性質から、KC−7038株はストレプトミセ
ス属に属するものと考えられ、胞子鎖が螺旋状を呈し、
気菌糸が白色ないし灰色で、胞子表面が平滑で可溶性色
素を産生ぜず、糖の利用性のうち分類上安定した性状を
示すとされているイノシトール及びしよ糖を利用しない
菌株を、バーシーズ・マニュアル・オブ・デイターミネ
イティブ・バクテリオロジー第8版(1975年)、シ
ャーリング及びゴツトリーブのISP菌株、ならびにソ
ックスマン著「ザ・アクチンマイセテス」に記載の既知
菌株の中から検索すると、ストレプトミセス・アルゲン
テオルス(ISP5226)、ストレプトミセス・グリ
ゼオフスカス (ISP5191)及びストレプトミセス・ピリドミセ
テイカス(ISP5024)の3株があげられる。
しかしKC−7038株はイノシトール及びしよ糖を除
(他の炭素源の利用性及び胞子の微妙な形態において、
ストレプトミセス・アルゲンテオルス及びストレプトミ
セス・グリセオフスカスとは明らかに異なる。
一方ストレプトミセス・ピリドミセテイカスとは、プリ
ドハム・ゴツトリーブ寒天培地上ですべての炭素源を利
用しない点でKC−7038株は共通するが、下記の諸
点で明らかな相違が認められる。
すなわち、ストレプトミセス・ピリドミセテイカスはI
SPの各種培地上での生育が、KC−7038株に比較
して悪く、気菌糸の着生がほとんどみられない。
またKC−7038株はミルク培地上で発育せず、ゼラ
チンの液化が陽性であるのに対し、ストレプトミセス・
ピリドミセテイカスはゼラチンの液化が陰性で、ミルク
培地で生育する。
更に硫酸銅を除いたプリドハム・ゴツトリーブ培地上で
のグルコースとしよ糖の利用性において明らかに相違す
る。
またこれらの代謝産物も異なっている。
これらの結果から、本菌株に該当する既知菌株は存在せ
ず、本菌株は新菌株であると認められ、本発明者らはこ
れをストレプトミセスsp 、AK C−7038と命
名した。
本菌株の培養には通常の放線菌の培養方法が用いられる
培養基の炭素源としては種々のものが用いられるが、例
えばブドウ糖、殿粉、しよ糖、果糖、デキストリン、糖
蜜、グリセリンなどを単独で又は組み合せて用いること
ができる。
更に菌の資化性によっては炭化水素、アルコール類、有
機酸、植物油なども用いられる。
窒素源としては、例えば塩化アンモニウム、硫酸アンモ
ニウム、尿素、硝酸アンモニウム、硝酸ナトリウム、大
豆粉、酵母エキス、乾燥酵母、ペプトン、肉エキス、コ
ーンステイープリカー、カザミノ酸、デイステイラーズ
ソリュブルなどが単独で又は組み合せて用いられる。
その他必要に応じて無機塩、例えば食塩、硝酸塩、炭酸
カルシウム、塩化カリウム、塩化コバルト、硫酸鉄など
、ならびに微量の重金属を添加することができる。
更に菌の発育を助け、KA−7038物質の生産を促進
する有機及び無機物質を適宜に添加することができる。
通気培養法を用いる場合には、更に脂肪油、シリコーン
油、パラフィンなどの消泡剤が用いられる。
培養方法としては、固体培地上での培養も可能であるが
、一般抗生物質生産の方法と同様に液体培養法、特に深
部培養法を用いることが好ましい。
培養は好気的条件下で行われ、培養温度は一般に20〜
35℃で、24〜27℃付近が好ましい。
KA−7038物質の生産は、振盪培養、タンク培養の
いずれの場合も2〜10日間培養を行うと、本抗生物質
が培養液中に生産蓄積される。
培養液中の生産量が最大に達した時点で培養を停止し、
培養物から目的の抗生物質を単離精製する。
培養P液から本物質を単離精製するには、KA−703
8物質が水に可溶で一般の有機溶媒に難溶な水溶性塩基
性物質であるため、通常の水溶性塩基性抗生物質の単離
精製法を利用することができる。
例えばイオン交換樹脂、活性炭などによる吸脱着法、セ
ルロース、シリカゲル、アルミナなどを用いるカラムク
ロマトグラフィー、補助剤として高級脂肪酸を加えて、
ブタノール、アミルアルコールなどで抽出する方法など
を適宜組み合わせて用いることができる。
培養涙液を、好ましくはpH7〜9に調製したのち、弱
酸性陽イオン交換樹脂のカラムに通すとKA−7038
物質が吸着される。
これを0.1〜3.0規定のアルカリ又は酸で溶出し、
活性成分を凍結乾燥すると、KA−7038物質の粗粉
末が得られる。
弱酸性陽イオン交換樹脂としては、例えばアンバーライ
トIRC−50、IRC−84又はCG−50(ローム
・アンドバース社製)、タイヤイオンWK−10又はW
K−20(三菱化成社製)などが用いられる。
アルカリとしては、例えばアンモニア水、水酸化ナトリ
ウム水溶液など、酸としては倒えし゛〕:蟻酸、塩酸、
硫酸などが用いられる1培養P液をpH7〜9に調整し
、目的物質を活性炭に吸着させ、酸性の水又は塩酸メタ
ノールで溶出させる方法も利用できる。
こうして得られる粗粉末を、弱酸性陽イオン交換樹脂、
CM−セファデックス、CM−セルロースなどに吸着さ
せ、アンモニア水、蟻酸アンモニウム水溶液などを用い
て濃度勾配法又は濃度段階法で溶出することにより、そ
れぞれ遊離塩基としてKA−7038I物質、KA−7
038II物質及びKA−7038111物質が順次溶
出され、各成分に分離することができる。
上記各成分は各々濃縮後凍結乾燥することにより粉末化
でき、さらにこれを例えばセルロース、強塩基性陰イオ
ン交換樹脂などを用いるカラムクロマトグラフィーによ
って精製し、純品を得ることができる。
これらの遊離塩基(■、■及び■)はそれぞれ無機酸例
えば塩酸、硫酸、臭化水素酸など又は有機酸例えば酢酸
、しゆう酸などを加え、常法により対応する酸付加塩に
導くことができる。
KA−7038111物質は、KA−7038I物質よ
り末端のグリシル基を除去した構造を有するので、KA
−7038I物質をアルカリ又は酸で分解することによ
ってもKA−7038m物質を製造することができる。
この際作用させるアルカリ試薬としては、例えば水酸化
ナトリウム、水酸化バリウムなどの0.1〜4.0規定
水溶液、あるいは酸性試薬としては、例えば0.1〜1
.0規定の塩酸、硫酸などを用いることができる。
KA〜7038I、同■及び同■はいずれも塩基性水溶
性の白色物質で、主としてダラム陽性菌及び陰性菌に対
して抗菌性を示し、更に各種の既知抗生物質に耐性を有
する菌に対しても抗菌性を示す有用な新抗生物質である
本物質の理化学的及び生物学的性質は下記のとおりであ
る。
KA−7038I物質(遊離塩基) (1)外観:白色粉末 (2)分子式:C1□H35o5N5 (3)元素分析値: (4)分子量:389(マススペクトル)(5)融点:
83〜90℃ (6)比旋光度: ((1)”、’+ 120.5°
(c = 1 、H20)(7)紫外線吸収スペクトル
ニ 220〜360nmで特異的な吸収を示さず、末端吸収
のみを示す。
(8)赤外線吸収スペクトル: 臭化カリウム中にペレットした赤外線吸収スペクトルは
第1図に示すとおりである。
(9)溶剤に対する溶解性: 水に極めて溶けやすい。
メタノールに易溶。エタノールにやや溶ける。
アセトンにわずかに溶ケる。
クロロホルム、酢酸エチル、エーテル、ヘキサン、石油
エーテルに不溶。
00)呈色反応: ニンヒドリン反応及びライドン・スミス反応に陽性。
坂口反応、塩化第二鉄反応及びフェーリング反応に陰性
0υ 安定性:pH2,0〜8.0で安定。
(12)NMR値:塩酸塩として δD20 (ppm ) 2.75 (3H,s、
N −CF2) 3.12 (3H,s、 N − CF2) 3.45 (3H,s。
0CH3) 4.06 (2H,s 1 COCH2N) 5.32 (II(、d、J=3.5 Hz 、アノメリックH) (13)マススペクトル値: m/ z 390 (M++ 1 )、360.276
.258.230.143 (14) P紙りロマトグラフィー: Rf値:0.86 沢紙二ワットマン應1 溶媒:クロロホルム−メタノール−17%アンモニア水
(2:1:1)の下層 05)薄層クロマトグラフィー: ブレートとしては、TLCアルミニウムシート・シリカ
ゲル60・F2540.2 mm (メルク社製)を用
いた。
KA−7038m物質(遊離塩基) (1)外観:白色粉末 (2)分子式:C13H2804N4 (3)元素分析値: (4)分子量: 304 (マススペクトル)(5)融
点:85〜102℃ (6)比旋光度: (a)25+61°(c−1、F2
0)(7)紫外線吸収スペクトル: 220〜360 nmで特異的な吸収を示さず、末端吸
収のみを示す。
(8)赤外線吸収スペクトル: 臭化カリウム中にペレットした赤外線吸収スペクトルは
第2図に示すとおりである。
(9)溶剤に対する溶解性: 水に極めて溶けやすい。
メタノールに易溶。エタノールにやや溶ける。
アセトンにわずかに溶ける。
クロロホルム、酢酸エチル、エーテル、ヘキサン、石油
エーテルに不溶。
00)呈色反応: ニンヒドリン反応及びライドンスミス反応に陽性。
坂口反応、塩化第二鉄反応及びフェーリング反応に陰性
al)安定性: pH2,0〜9.0 テ安定。
αa NMR値:塩酸塩として δD20 (pI)m) 2.83 (3H,s。
NCH3) 5.84 (IH,d1J=3.5 HzアノメリツクH) C3)マススペクトル値: m/z 305 (M++1 )、214.205.1
77 129 (14) P紙りロマトグラフィー: Rf値:0.18 沢紙:ワットマン/161 溶媒:クロロホルム−メタノール17%アンモニア水(
2:1:1)の下層 任■ 薄層クロマトグラフィーニ ブレートとしては、TLCアルミニウムシート・シリカ
ゲル60 ・F2. 0.2mm(メルク社製)を用い
た。
KA−7038I[I物質(遊離塩基) (1) 外観:白色粉末 (2)分子式: C,5H3204N4 (3)元素分析値二 HN 計算値(%) 54.19 9.70 16.85実
験値(%) 53.84 9.38 16.50(4
)分子量:332(マススペクトル)(5)融点ニア4
〜83℃ (6)比旋光度: (a、)l”’ +78°(c=0
.5、H2O)(7)紫外線吸収スペクトル: 220〜360nmで特異的な吸収を示さず末端吸収の
みを示す。
(8)赤外線吸収スペクトル: 臭化カリウム中にベレットした赤外線吸収スペクトルは
第3図に示すとおりである。
(9)溶剤に対する溶解性: 水に極めて溶けやすい。
メタノールに易溶。エタノールにやや溶ける。
アセトンにわずかに溶ケル。
クロロホルム、酢酸エチル、エーテルヘキサン、石油エ
ーテルに不溶。
。(10)呈色反応: ニンヒドリン反応及びライドンスミス反応に陽性。
坂口反応、塩化第二鉄反応及びフェーリング反応に陰性
αυ 安定性: pH2,0〜9.0で安定。
α2)NMR値:塩酸塩として δD20 (ppm) 2.73 (3Hls、 N
−Cル) 2.83 (3H,s、N− CR2) 3.46 (3H,s 、OCH3,” 5.43 (IH,d、 J= 3.5 Hz、アノメリックH) (13)マススペクトル値: m/ z 333 (M++1 )、332.283.
230.219.191.143 04)P紙りロマトグラフィ一二 Rf値: 0.92 沢紙:ワットマン/I61 溶媒:クロロホルム−メタノール−17%アンモニア水
(2:1:1)の下層 (151薄層クロマトグラフィー: ・ プレートとしては、TLCアルミニウムシート・
シリカゲル60・F2540.2mm(メルク社製)を
用いた。
これらの理化学的性質から、本物質はそれぞれ下記の構
造を有することが認められた。
KA−7038I KA−7038m KA−7038111 抗菌作用: KA−7038物質(■、■及び■)の各種微生物に対
する抗菌スペクトルは第1表に示すとおりである。
毒性: KA−7038I物質のマウスに対する急性毒性は、1
00〜/kg以上(静脈内投与)及び400〜/kg以
上(腹腔内投与)である。
本発明は前述のように広範囲の優れた抗菌スペクトラム
を有することから、抗菌性物質として医薬、動物薬など
として有用である。
また本物質は種々の誘導体を合成するための出発物質と
しても有用である。
実施例 1 殿粉4%、大豆粉Q、5%、コーンステイープリカー4
%、硫酸マグネシウム・七水塩0.05%、第一リン酸
カリウム0.1%、食塩0.3%及び炭酸カルシウム0
.1%の組成を有し、pH7,0に調整して滅菌した培
地に、ストレプトミセスKC−7038株を接種し27
℃で約48時間前培養したものを第1種菌とする。
2001容のタンクに、種菌培地と同じ培地に綿実油1
%を添加した培地1001を仕込み、第1種菌5007
7Ilを接種し、27℃で通気攪拌方式(220rpm
、通気量501/分)により4日培養する。
培養終了後、培養物に希硫酸を添加してpnを2.0に
調整したのち、沢過助剤としてダイカライド(ダイカラ
イド・オリエント社製)を加えて菌体を沢去する。
P液に希水酸化ナトリウム水溶液を加えてpHを8.0
に調整し、弱酸性陽イオン交換樹脂アンバーライトI
RC−50(NH4+型)のカラムに通し、水洗したの
ち1規定アンモニア水で溶出して活性区分を集め、減圧
下に濃縮後凍結乾燥すると、KA−7038物質の粗粉
末9.71が得られる。
この粗粉末9.71を蒸留水11に溶解し、希硫酸でp
Hを7.0に調整し、陽イオン交換樹脂CM−セファデ
ックスC−25(NH4+型)のカラム(3X 150
cr/L)に通し、水洗したのち0.05規定のアンモ
ニア水51と0.5規定のアンモニア水5.eの間で濃
度勾配法を用いて毎時60rulの速度で溶出する。
溶出液を30m1ずつ分画し、各両分の活性をバチルス
・ズブチリスの寒天平板を用いてペーパーディスク法で
測定する。
活性画分113〜134を凍結乾燥すると、KA−70
38I物質の粗粉末0.41が得られ、活性画分135
〜149からはKA−7038I物質と■物質の混合物
の粗粉末0.36 fが得られる。
更に活性画分150〜172かも、無色不定形粉末とし
てKA−7038m物質の遊離塩基の純品0.’lが得
られる。
KA−7038Iの粗粉末0.311を蒸留水に溶解し
、弱酸性陽イオン交換樹脂CM−セファデックスC−2
5(NH4+型)に吸着させたのち水洗し、水2.25
7と0.5規定のアンモニア水2.251の間で濃度勾
配法を用いて溶出する。
前記と同様に活性を測定して活性画分を集め、凍結乾燥
すると、無色不定形粉末とし KA−7038I物質の
遊離塩基0.21Pが得られる。
KA−7038I物質と■物質の混合物0.262をセ
ルロース粉末300m1を充填したカラム上に均一な層
として充填する。
クロロホルム−メタノール−17%アンモニア水(2:
1:1)の下層部を溶出液として毎時3Qmlの速度で
溶離し、溶離液を10m1ずつ分画して前記と同様な方
法で活性を測定する。
初めにKA−7038I物質が溶出し、次いでKA−7
038III物質が溶出する。
KA−7038m物質を含む両分を集め、減圧下に溶媒
を留去し、再び水20m1に溶解して弱酸性イオン交換
樹脂CM−セファデックスC−25(NH4+型)5m
lOカラムに通す。
水洗したのち0.5規定のアンモニア水で溶出し、活性
画分を集めて凍結乾燥すると、無色不定形粉末としてK
A−7038m物質の遊離塩基0.0Flが得られる。
こうして得られるKA−7038I物質、■物質及び■
物質の遊離塩基は、それぞれ前記の諸性質を示す。
実施例 2 KA−7038I物質14.57Qを水2rdに溶解し
、水酸化バリウムの6水塩700In9を加え、100
℃で3.5時間加熱する。
反応終了後、反応液に炭酸ガスを通し、生成する炭酸バ
リウムを除去する。
P液を弱酸性陽イオン交換樹脂CM−セファデックスC
−25(NH4+型) 3 rnlのカラムに通し、活
性物質を吸着させる。
水洗したのち、1規定のアンモニア水で溶出し、活性画
分を集めて凍結乾燥すると、無色不定形粉末としてKA
−7’038III物質の遊離塩基6.5 m9が得ら
れる。
【図面の簡単な説明】
第1図はKA−7038I物質の赤外線吸収スペクトル
を示すグラフ、第2図はKA〜7038II物質の赤外
線吸収スペクトルを示すグラフ、第3図はKA−703
8III物質の赤外線吸収スペクトルを示すグラフであ
る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1式 (式中Rはメチル基又は水素原子を示し、Rがメチル基
    の場合はAは 又は を、Rが水素原子の場合はAは を示す)で表わされ、■の場合は融点が83〜90℃、
    比旋光度が(ロ)”3+120.5° (C−1、H2
    O)、分子式がC17H3505N5であり、■の場合
    は融点が85〜102℃、比旋光度がC〕甘せ61°
    (c=1、H2O)、分子式がC13H28o4N4で
    あり、■の場合は融点が74〜83℃、比旋光度が(5
    )25+78° (c=0.5、H2O)、分子式がC
    1,H3204N4である化合物(KA−7038物質
    と総称する)又はその塩。 2KA−7038物質の生産能を有するストレプトミセ
    ス属に属する菌を培養し、培養物よりKA−7038物
    質を採取し、これからKA−7038I、KA−703
    8m及びKA−7038111を単離し、所望によりこ
    れを酸付加塩とすることを特徴とする、KA−7038
    I、KA−7038II及びKA−703811Iの各
    物質又はその酸付加塩の製法。 3式 で表わされ、融点が83〜90℃、比旋光度が(ロ)2
    5+120.5°(C−1、H2O)、分子式%式%) にアルカリ性試薬又は酸性試薬を作用させることを特徴
    とする、式 で表わされ、融点が74〜83℃、比旋光度が(cE)
    ■+78° (c=0.5、H2O)、分子式0式%
JP53034972A 1978-03-28 1978-03-28 新規な抗生物質及びその製造法 Expired JPS5819680B2 (ja)

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